Líquidos Penetrantes

INTRODUÇÃO

Neste trabalho será apresentada uma técnica de ensaio não destrutivo chamada de Ensaio por Líquidos penetrantes. Muito usada em indústrias, essa técnica é a maneira mais rápida e barata para se descobrir falhas em soldas, trincas, vazamentos em tubos, tanques e componentes.

Começaremos a falar como essa técnica foi descoberta, o que mudou com o passar dos anos, os processos em que são mais usadas, entre outras.

Essa técnica surgida na indústria ferroviária no século passado deu­se por conta de várias peças de aço fundido (principalmente os eixos dos vagões), que se quebravam com facilidade, os engenheiros da época não conseguiam entender o motivo, pois todos os componentes passavam por uma pericia visual e aparentemente não tinham defeitos.

A solução desse problema apareceu com um novo método de inspeção que usava óleo e giz moído misturado com álcool. Esse método se constitua em lavar as peças com água fervente ou com uma solução de soda caustica, logo depois eram mergulhadas por horas ou até dias em uma mistura de óleo e querosene, depois de secas, essas peças eram pintadas com outra mistura de álcool e giz moído. As peças eram marteladas e o óleo e querosene saiam das descontinuidades manchando a pintura branca e indicando os lugares aonde tinham falhas. Esse método ajudou bastante naquela época, mais ainda não era o mais preciso, pois não tinham controle exato dessas misturas.

O método de ensaio por líquidos penetrantes, como conhecemos hoje, tomou impulso em 1942, nos EUA, quando foi desenvolvido o método de penetrantes fluorescentes, destinado a inspeção de componentes para a área aeronáutica. O método vem­se desenvolvendo através da pesquisa e do aprimoramento de novos produtos utilizados no ensaio, até seu estágio atual.

 

O MÉTODO

O ensaio por líquidos não penetrantes consiste em fazer penetrar na abertura da descontinuidade um líquido, após a remoção do excesso da superfície, o líquido que ficou retido nas descontinuidades sai por meio de um revelador. A imagem da descontinuidade fica então desenhada sobre a superfície como mostram as figuras:

[pic 1]

A primeira etapa a ser seguida na realização do ensaio é a verificação das condições superficiais da peça, irregularidades superficiais podem alterar a eficácia da aplicação do penetrante, sujeiras, óleo, graxa e outros resíduos também podem prejudicar o teste, por isso a peça deve estar totalmente limpa.

A etapa de aplicação do penetrante deve ser feita se possível sempre com a peça na posição horizontal, de tal maneira que seja formado um filme que penetre na descontinuidade por ação do fenômeno chamado capilaridade. Deve se esperar certo tempo para que a penetração se complete. O penetrante pode ser aplicado na forma de aerosol “spray”, pincelamento, com um rolo de pintura ou até mesmo mergulhando a peça em um tanque.

A temperatura de aplicação fica em torno de 16ºC a 52ºC, temperaturas fora dessa faixa podem tornar o ensaio insuficiente, se a temperatura for muito alta podem evaporar os constituintes voláteis do penetrante.

Cada penetrante tem um tipo de remoção apropriada, mas normalmente a mais usada é feita com um pano ou papel seco. Em outros casos podem ser usados jatos de água e até solventes, porém, nesse tipo de retirada deve­se tomar cuidado para que o penetrante não saia das descontinuidades. Após a lavagem, a peça dever ser secada por ventilação natural ou ar quente.

Ainda sobre os tipos de penetrantes, temos que citar outra diferença. Podemos usar um penetrante para visualização em luz branca e outro tipo que por ser fluorescente, necessita de luz negra. Esse ultimo apresenta resultados mais exatos e consegue revelar descontinuidades menores que o penetrante comum que tem cor avermelhada.

A revelação consiste na aplicação de um filme uniforme de revelador sobre a superfície. O revelador é usualmente um pó branco bem fino de cor branca misturado com um tipo de álcool. Ele age absorvendo o penetrante das descontinuidades e revelando­as. Deve ser previsto um certo tempo de revelação para o sucesso do ensaio. A camada reveladora deve ser fina e uniforme; o melhor método e mais usado é por aerossol ou “spray”.

Como em todos os exames que dependem de avaliação visual, o grau de iluminação utilizada é extremamente importante, iluminação incorreta pode induzir ao erro na interpretação, por outro lado, a iluminação adequada diminui a fadiga do inspetor. A luz branca é a mais convencional podendo ser utilizadas a lâmpadas de filamento, fluorescentes ou até mesmo a luz do sol.

A chamada luz negra, que tem comprimento de onda menor que o comprimento da luz visível apresenta a propriedade de causar em certas substâncias o fenômeno de fluorescência. Quando absorve luz negra, o material fluorescente contido no penetrante tem a propriedade de emitir luz em comprimento de onda maior, na região de luz visível. Usam­se ainda filtros para eliminar comprimentos de ondas desfavoráveis, isto é, luz visível e luz ultravioleta, permitindo somente aqueles de comprimento de onda de 3500 a 4000 Ângstroms.

A inspeção do ensaio é feita pela observação das manchas que se formam devido à absorção do penetrante contido nas aberturas; as manchas indicam as descontinuidades existentes.

A limpeza pós­ensaio é a ultima etapa, geralmente obrigatória, é a limpeza de todos os resíduos de produtos que possam prejudicar a etapa posterior de trabalho da peça, como pintura, usinagem ou soldagem.

Por fim a interpretação dos resultados deve ser baseada em algum código de fabricação da peça ou norma aplicável ou ainda, na especificação técnica do cliente. Nesta etapa deve ser preparado um relatório escrito em que constem as condições do teste, tipo e identificação da peça ensaiada, resultado da inspeção e condição de aprovação ou rejeição da peça.